制备浸出给料的方法技术

一种用于制备浸出给料的方法(10)，该方法(10)包括以下步骤：使含有钒和铁的矿石或精矿经过还原步骤(12)以形成经还原的矿石或精矿；以及使经还原的矿石或精矿经过铁浸出步骤(14)，以产生含有铁的铁浸出液以及含有钒的铁浸出渣，其中铁浸出渣适合于用作提取和回收钒的浸出给料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制备浸出给料的方法
本专利技术涉及一种制备浸出给料的方法。更具体而言，本专利技术的方法旨在通过从含钒矿石或精矿中去除一定量的铁来提供品质改善的浸出给料。更特别的是，该浸出给料适用于从钛磁铁矿型矿石中提取和回收钒的工艺。
技术介绍
传统上，通过火法冶金工艺从钒矿石中提取和回收钒，火法冶金工艺涉及加盐焙烧步骤和随后的水浸出。本领域中众所周知的是，加盐焙烧步骤可能在含钒的钛磁铁矿的加工中造成问题。也就是说，各种矿石的性能非常多变，处理需要进行大量优化。或者，将矿石精炼以形成铁精矿并且将其出售或送至高炉或熔炼操作中，该操作取决于给料的钒含量。在改良的炼铁工艺中，钒和钛转化为炉渣，其中随后可通过加盐焙烧工艺提取钒。这两种工艺都无法实现矿石中所含金属的全部价值。国际专利申请PCT/AU2011/000519(WO2011/143689)描述了用于从钛磁铁矿型矿石中提取钒的可供选择的湿法冶金工艺。申请PCT/AU2011/000519中描述的工艺利用酸浸出、溶剂萃取和反萃的组合来选择性地回收有价金属。申请PCT/AU2011/000519进一步描述了含有一定量的铁的浸出给料，其中所述铁与钒被共萃取。由于钒固定在钛磁铁矿基体中，因此在酸浸出步骤中铁与钒被共萃取。然后使铁与钒一起进行溶剂萃取和反萃阶段，从而随后进行去除。将浸出给料中的铁或任何其他脉石物质的量降至最低有利于改善钒的整体提取和回收。此外，改善浸出给料的品质使运行成本和资本支出降至最低，因为基本上避免了在浸出步骤之后用于处理下游的大量铁的额外工艺步骤。>本专利技术的方法的一个目的是基本上克服现有技术的上述问题，或者至少提供一种有用的备选方案。在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则词语“包括”或诸如“包含”或“含有”之类的变体理解为意味着包括所述的整体或整体的组，但不排除任何其他整体或整体的组。在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则词语“包含”或诸如“包括”或“含有”之类的变体理解为意味着包括所述的整体或整体的组但不排除任何其他整体或整体的组。本文中引用的各个文件、参考文献、专利申请或专利的全部内容均明确地以引用方式并入本文，这意味着读者应将其作为本文的一部分阅读和考虑。本文中引用的文件、参考文献、专利申请或专利在本文中不再重复，这仅仅是为了简洁的缘故。不应将本文中所含的引用材料或信息的引用理解为承认该材料或信息是公知常识的一部分或在澳大利亚或任何其他国家是已知的。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种用于制备浸出给料的方法，该方法包括以下步骤：使含有钒和铁的矿石或精矿经过还原步骤以形成经还原的矿石或精矿；以及使经还原的矿石或精矿经过铁浸出步骤以产生含有铁的铁浸出液以及含有钒的铁浸出渣，其中铁浸出渣适合于用作提取和回收钒的浸出给料。在本专利技术的一种形式中，矿石或精矿除含有钒和铁之外还含有钛。优选使用碳还原剂进行还原步骤。优选地，碳还原剂为焦炭。更优选地，焦炭的浓度为约0.8至6.5之间，其中焦炭的浓度表示为与铁还原所需的碳的化学计量的比例。还优选地，焦炭的浓度为约0.8至1.2之间。不受限于理论，被称作碳的化学计量比例的碳:样品比例通过使用钛磁铁矿(例如可为4FeO.3Fe2O3.2TiO2)的平均组成以及以下反应进行计算：4FeO(s)+4C(s)→4Fe(s)+4CO(g),以及3Fe2O3(s)+9C(s)→6Fe(s)+9CO(g)。根据这些反应和钛磁铁矿的组成，碳的化学计量比例为0.153(碳的质量:精矿的质量)。还优选地，在约900℃至1200℃之间的温度范围进行还原步骤。更优选地，在约1000℃至1100℃之间的温度范围进行还原步骤。还原步骤的停留时间范围优选为约1小时至3小时。更优选地，还原步骤的停留时间为约2小时。在一个实施方案中，可使用重整天然气进行还原步骤。优选地，还原矿石或精矿中金属化铁的百分率为约50％至100％之间。优选用氯化铁进行铁浸出步骤。优选地，氯化铁的浓度范围为约20重量％至40重量％之间。更优选地，氯化铁的浓度范围为约25重量％至35重量％之间。还优选地，氯化铁的浓度为约35重量％。还优选地，在大气压下、在约25℃至100℃之间的温度范围进行铁浸出步骤。更优选地，在大气压下、在约60℃至80℃之间的温度范围进行铁浸出步骤。铁浸出步骤的停留时间范围优选为约1小时至5小时之间。更优选地，停留时间范围为约1小时至3小时之间。在铁浸出步骤中的固体含量范围优选为约5重量％至20重量％之间。更优选地，固体含量范围为约8重量％至14重量％之间。本领域技术人员应当理解，在铁浸出步骤期间的固体含量将取决于经还原的矿石或精矿中经还原的铁的量以及在铁浸出步骤期间形成的任何氯化亚铁的溶解度。在一个实施方案中，本专利技术可进一步包括以下步骤：使铁浸出渣经过酸浸出步骤以产生含有钒的酸浸出液和酸浸出渣。优选地，酸浸出渣含有钛。优选使用盐酸(HCl)进行酸浸出步骤。更优选地，HCl酸的浓度范围为约15重量％至32重量％之间。还优选地，HCl酸的浓度范围为约15％至20％之间。酸浸出步骤可在大气压下或加压下进行。大气压下的酸浸出步骤优选在约25℃至100℃之间的温度范围内进行。还优选地，大气压下的酸浸出步骤优选在约60℃至80℃之间的温度范围内进行。在另一个实施方案中，本专利技术可进一步包括以下附加步骤：使酸浸出液经过中和步骤以形成含有钒的经中和的浸出液；使经中和的浸出液经过进一步还原步骤，以形成含有钒的经还原的浸出液；以及使经还原的浸出液经过提取步骤和/或回收步骤。在本专利技术的一种形式中，对于在大气压下进行的酸浸出步骤，经还原的矿石或精矿中的金属化铁的百分率范围优选为约50％至70％之间，或对于在加压下进行的酸浸出步骤，经还原的矿石或精矿中的金属化铁的百分率范围优选在约70％至100％之间。优选在约120℃至160℃之间的温度范围进行于加压下进行的酸浸出步骤，温度范围更优选为约140℃和160℃之间。在大气压下进行的酸浸出步骤的停留时间范围优选为约0.5小时至10小时之间。更优选地，在大气压下进行的酸浸出步骤的停留时间范围为约6小时至8小时之间。优选地，在加压下进行的酸浸出步骤的停留时间范围为约0.5小时至4小时之间。更优选地，在加压下进行的酸浸出步骤的停留时间范围为约0.5小时至2小时之间。酸浸出步骤期间的固体含量范围优选为约10重量％至30重量％之间。更优选地，酸浸出步骤期间的固体含量范围为约15重量％至20重量％之间。本领域技术人员将理解，调节酸浸出步骤的条件，例如HCl酸的浓度、停留时间和固体含量，以使酸浸出步骤结束时的游离酸降至最低水平。优选地，酸浸出步骤结束时的游离酸浓度范围为约10g/L至40g/L之间。优选使用氧化镁(MgO)进行中和步骤。更优选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于制备浸出给料的方法，该方法包括以下步骤：/n使含有钒和铁的矿石或精矿经过还原步骤以形成经还原的矿石或精矿；以及/n使所述经还原的矿石或精矿经过铁浸出步骤，以产生含有铁的铁浸出液以及含有钒的铁浸出渣，/n其中所述铁浸出渣适合于用作提取和回收钒的所述浸出给料。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170405 AU 20179012401.一种用于制备浸出给料的方法，该方法包括以下步骤：
使含有钒和铁的矿石或精矿经过还原步骤以形成经还原的矿石或精矿；以及
使所述经还原的矿石或精矿经过铁浸出步骤，以产生含有铁的铁浸出液以及含有钒的铁浸出渣，
其中所述铁浸出渣适合于用作提取和回收钒的所述浸出给料。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述矿石或精矿除含有钒和铁之外还含有钛。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其中使用以下物质进行所述还原步骤：
a.碳还原剂；或者
b.焦炭。


4.根据权利要求3所述的方法，其中焦炭的浓度在以下数值之间：
a.约0.8至6.5；或者
b.约0.8至1.2，
其中焦炭的浓度表示为与铁还原所需的碳的化学计量的比例。


5.根据权利要求4所述的方法，其中碳的化学计量比例为0.153(碳的质量:精矿的质量)。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在以下数值之间的温度范围内进行所述还原步骤：
a.约900℃至1200℃；或者
b.约1000℃至1100℃。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述还原步骤的停留时间范围在以下数值之间：
a.约1小时至3小时；或者
b.约2小时。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中使用重整天然气进行所述还原步骤。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述经还原的矿石或精矿中金属化铁的百分率为约50％至100％之间。


10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中用氯化铁进行所述铁浸出步骤。


11.根据权利要求10所述的方法，其中氯化铁的浓度范围在以下数值之间：
a.约20重量％至40重量％；
b.约25重量％至35重量％；或者
c.约35重量％。


12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在以下数值之间的温度范围内进行所述铁浸出步骤：
a.在大气压下，约25℃至100℃；或者
b.在大气压下，约60℃至80℃。


13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铁浸出步骤的停留时间范围在以下数值之间：
a.约1小时至5小时；或者
b.约1小时至3小时。


14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述铁浸出步骤期间的固体含量范围在以下数值之间：
a.约5重量％至20重量％；或者
b.约8重量％至14重量％。


15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括以下步骤：
使所述铁浸出渣经过酸浸出步骤，以产生含有钒的酸浸出液以及酸浸出渣。


16.根据权利要求15所述的方法，其中所述酸浸出渣含有钛。


17.根据权利要求15或16所述的方法，其中使用盐酸(HCl)进行所述酸浸出步骤。


18.根据权利要求17所述的方法，其中所述HCl酸的浓度范围在以下数值之间：
a.约15重量％至32重量％；或者
b.约15重量％至20重量％。


19.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在大气压下，在以下数值之间的温度范围内进行所述酸浸出步骤：
a.约25℃至100℃；或者
b.约60℃至80℃。


20.根据权利要求1至18中任一项所述的方法，其中在以下数值之间的温度范围内，在加压下进行所述酸浸出步骤：
a.约120℃至160℃；或者
b.约140℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：达米安·爱德华·杰拉德·康奈利，丹尼斯·史蒂芬·亚恩，
申请(专利权)人：TNG有限公司，
类型：发明
国别省市：澳大利亚;AU